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作者: 瀏覽次數:252次 發布時間(jiān):2019-03-28
磁力泵由於是新設備、新技術,而且運(yùn)行時對工藝、操作(zuò)的要求非常苛刻。事故發生後生產廠(chǎng)家對我(wǒ)們的工藝流(liú)程和操作提出質疑,為了徹底將磁(cí)力泵退磁原因分析清楚(chǔ),我(wǒ)們做了以下工作。首先對外部工藝流程係統和司泵操作規程進行了檢(jiǎn)查。
(1)對從儲(chǔ)罐到泵的入口管線和泵的出口到裝火車管線進行了認真細致地檢查(chá),通過工藝流程檢(jiǎn)查和確認,確定我(wǒ)們(men)的工藝流程(chéng)沒有(yǒu)錯(cuò)誤,排除了工藝係統的原因。
(2)對泵入口前麵的過(guò)濾器進行了檢查(chá),並沒有(yǒu)發現任何雜質,因此排除了入口堵塞的可能。
(3)對磁力泵(bèng)進行了充分灌泵和徹底排空,否定了(le)泵內存(cún)在空(kōng)氣的判斷。
(4)當時付料儲罐(guàn)的液位8.6米(mǐ),不存在低液位(wèi)付料。
(5)罐區付料作業(yè)、裝火(huǒ)車裝車作業的(de)工藝人(rén)員嚴格按照操(cāo)作規程操作,不存在違章作業。
(6)罐區司泵員操作時嚴格執行操作規程,而(ér)且廠(chǎng)家技術人員也在現場(chǎng),不存在誤操作。
在排除(chú)了工藝流(liú)程係統和操作因素的原(yuán)因以(yǐ)後,我們(men)又對磁力泵的(de)自身結構設計進行了(le)認真細致地分析。
由於磁力泵的滑動軸承是以所輸送的介質進行潤(rùn)滑冷卻的,因此運轉時,潤滑流道必須(xū)提供足夠流量的介質(zhì)對內磁轉子與隔離套之(zhī)間的環(huán)隙區域和滑動軸承與推力盤(pán)、轉軸之間(jiān)的摩擦副進行潤滑冷卻。而生產廠(chǎng)家隻(zhī)在一對滑動(dòng)軸承之間即泵軸的中間(jiān)部位(wèi)開一個回流孔,而且軸和回流孔都不是通(tōng)孔,這樣將使(shǐ)通過摩(mó)擦(cā)副的冷卻潤滑介質流量不夠,產生的熱量不能及時帶走,不能建立並保(bǎo)持良好的液體摩擦狀態。自潤滑冷卻不好造(zào)成滑動軸(zhóu)承幹摩擦導致抱軸,而外磁轉子繼續旋轉產生熱量。在內磁轉(zhuǎn)子(zǐ)工作極限溫度以下(釹鐵硼為120℃),其傳遞能力的下降是可逆的,而在極限(xiàn)溫度以上則是(shì)不可(kě)逆的(de)。即內磁轉子冷卻後,喪失的傳遞能力再也(yě)不能恢複,使內磁轉(zhuǎn)子逐步失去磁性,最終導致內磁(cí)轉子出現高(gāo)溫退磁。因此磁力泵的自潤滑係統設計缺陷是造成退(tuì)磁的主要原(yuán)因。
除了磁力泵自身設計(jì)缺陷以外,我們還根據介質的性質,做了以下分(fèn)析。
(1)所輸送的介質(zhì)(純苯)易揮發,溫度升高容易汽化。而且隔離套內的內磁轉子和隔離套(tào)在運行中(zhōng)都會產生熱量(liàng),(內磁轉子與隔離套之間的環隙區域由於渦(wō)流(liú)產生高熱(rè)量)這將使工作溫(wēn)度升(shēng)高。由於磁力(lì)泵自身設計缺陷導致潤滑冷卻不好,如果介質進到泵裏的溫度高於進口壓力所對應的汽化溫度,則會使介質產(chǎn)生(shēng)汽化(huà),形成氣(qì)泡,這對輸送易汽化液體的磁力泵會產(chǎn)生很大的安全隱患。
(2)介質獲得的靜壓能過低導致汽化溫度降低而(ér)發生嚴重汽蝕使(shǐ)介質斷流,發生幹摩擦導致軸承燒毀抱軸。泵在運轉時葉輪內部的壓(yā)力是不同的,磁力(lì)泵由於離心(xīn)力的作用使入口(kǒu)處的壓力最低,但是當低於工作狀態下(xià)的飽和蒸汽壓力時介質就會產生汽蝕。當泵剛開始發生汽蝕時,汽蝕區域(yù)較小,對泵的正(zhèng)常工作(zuò)沒有(yǒu)明顯影響(xiǎng),在泵的性能曲線上(shàng)也沒有(yǒu)明顯反映。但當汽蝕(shí)發展到一定程度(dù)時,汽泡大量產生,堵塞流道,使泵內液體流(liú)動的連續性遭到破壞最(zuì)後造成泵的抽空斷流而發生(shēng)幹摩擦,由於冷卻失效隔(gé)離套渦流損失發熱(rè)嚴重,將(jiāng)導致介質溫度和內磁轉子的溫度急劇升高。
根據以上分析我們將采取相應的措施加以預防。
如何改善磁力泵的自潤滑冷(lěng)卻條件,防止摩擦副液膜不發生汽化(huà)導致幹摩(mó)擦是解決磁(cí)力泵內磁轉子退磁的關鍵。同時考慮到所輸送的介質有易揮(huī)發、汽化的性質,可以根據能量守恒的原理,通過降(jiàng)低介質的(de)速度能,提高靜壓能來提高介質的汽化(huà)溫度,這(zhè)樣可以對介質因(yīn)溫度升高而汽化加以有效預防。根據(jù)以上思路,提出將磁力泵軸和葉輪同時進行改造的方案,將有望能夠徹底解決磁力泵內磁轉子退磁的問題(tí)。具體(tǐ)改造措施如(rú)下:
(1)將(jiāng)磁力泵軸由半空心改為(wéi)全空心並且將回流孔鑽透改為(wéi)通孔(kǒng),以增加介質(zhì)的冷卻潤滑過流量。
(2)安裝時使一對滑動軸承的螺旋槽(螺旋槽(cáo)幫(bāng)助介質衝洗和潤滑轉軸,螺旋槽的(de)旋(xuán)向要特別關注)的旋向相吻合(hé),使冷卻介質流動更加流暢(chàng),外磁轉子高速旋轉感應渦電流產生的熱量能(néng)及時(shí)帶走,改善滑動軸承與泵軸和推力環的冷卻潤滑效果,使摩擦副之間維持(chí)一層液膜,實(shí)現液體摩擦。
(3)將葉輪(lún)進行切割。在保(bǎo)證效率基本不變的情況下將葉輪切割,一方(fāng)麵可以通(tōng)過(guò)降低液體的速度能(néng),提高靜壓能來提高介質的汽化溫度;另一方麵(miàn)也可以減(jiǎn)少外部能量(liàng)的傳入,以免介質溫度(dù)提高而汽化。同時還擴大了磁力泵的操作範(fàn)圍,減少了工藝波動對泵(bèng)的影(yǐng)響。
(4)安裝磁力泵保(bǎo)護係統,當磁(cí)力傳動器的從動部件在過載情(qíng)況下(xià)運行或內磁轉子因抱軸卡住時,磁力傳動器的主、從動部件會自動滑脫保護機泵。
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磁力泵由於是新設(shè)備、新技術,而且運行時對工藝、操作的(de)要(yào)求非常苛刻。事故發生後生產廠家對我們的工(gōng)藝流程和操(cāo)作提出質疑(yí),為了(le)徹底將磁力泵退磁原因(yīn)分析清楚,我們(men)做(zuò)了(le)以下工作。首先對外部工藝流程係(xì)統和司泵操作規程(chéng)進行了檢查。
(1)對從(cóng)儲罐到泵的入口(kǒu)管線和泵的出口到裝火車管線進行(háng)了認真細致地檢查,通過工(gōng)藝流程檢查和確認,確定我們的(de)工藝流程沒有錯誤,排(pái)除了工藝係統的原因。
(2)對泵入口前(qián)麵的過濾(lǜ)器進行了檢查(chá),並沒有發現任何雜質,因此排除了入口堵塞(sāi)的可能。
(3)對磁(cí)力泵進行了充分灌泵和徹底排空,否定了泵內存在空氣的(de)判斷。
(4)當時付料儲罐的(de)液位8.6米,不存在低液位付料(liào)。
(5)罐區付料作業、裝(zhuāng)火車裝車作業的(de)工藝人員嚴(yán)格按照操作規程操作,不存在違章作業。
(6)罐區司泵員操作時嚴格執行操作規程,而且廠家技術人員(yuán)也在現場,不存在誤操作(zuò)。
在排除(chú)了工藝流(liú)程係統和操作因素的原因以後,我(wǒ)們又對磁力泵的自身結構(gòu)設計(jì)進行了認真細致地分析。
由於磁力泵的滑動軸(zhóu)承是以所輸送的介質進行潤(rùn)滑冷卻的,因此運轉時,潤滑流(liú)道必須提供足夠流量的介質對(duì)內磁轉(zhuǎn)子與隔離(lí)套之間的環隙區域和滑(huá)動軸承與推力盤、轉軸之間的摩擦副進行潤滑冷卻。而生產廠家隻在一(yī)對(duì)滑動軸承之間即泵軸的中間部位開一個回流孔,而且(qiě)軸和回流孔都不是通孔(kǒng),這樣將使通過摩擦副的(de)冷卻潤滑介質流量不夠,產生的熱量(liàng)不能及時帶走,不能建立並保持良好的液(yè)體摩擦狀態。自潤(rùn)滑冷卻不(bú)好造成滑動軸承幹摩(mó)擦導致抱軸,而外磁轉子(zǐ)繼續旋轉產生熱量。在內磁轉子工作極限溫度以下(釹鐵硼為(wéi)120℃),其傳遞能力的下(xià)降是可逆的,而在極限溫度以上(shàng)則是不可(kě)逆的。即內磁轉子冷卻後,喪失的傳遞能力再也不能恢複,使內磁(cí)轉(zhuǎn)子逐步失去(qù)磁性(xìng),最終導致內磁轉子出現高溫退磁(cí)。因此磁(cí)力泵的自潤滑係統設(shè)計缺(quē)陷是造成退磁的主要原因。
除了磁力泵自身(shēn)設計缺陷以外(wài),我們(men)還根據介質的性質,做了以下分析。
(1)所輸送的介質(純苯)易揮發,溫(wēn)度升高容易汽化。而且隔離套內的內磁轉子和隔離套在運行中都會產(chǎn)生(shēng)熱量,(內磁轉子與隔離套之間的環隙區域由於渦流產生高熱量(liàng))這將使(shǐ)工作溫度升(shēng)高。由於磁力泵自身(shēn)設計缺陷(xiàn)導致潤滑冷卻不好,如果介質進到泵裏的溫度高於進口壓力所對應的汽化溫度,則會使介質(zhì)產生汽化,形成氣泡,這對輸送易汽(qì)化液體的磁力泵會產生很大(dà)的(de)安全隱患。
(2)介質獲(huò)得的靜壓能過低導致汽化溫度(dù)降低而發(fā)生嚴重汽蝕使介質斷流,發生幹摩擦導致軸承燒毀抱軸。泵在運轉時葉輪內部的壓(yā)力是不(bú)同的,磁力(lì)泵由於離心力的作用使入口(kǒu)處的壓力最低,但是當低於工作(zuò)狀態下(xià)的飽和蒸汽壓力時介質就會產(chǎn)生汽蝕。當泵剛開始發生汽蝕(shí)時,汽蝕區域較小(xiǎo),對泵的正常工作沒(méi)有明(míng)顯影響,在泵的性能曲(qǔ)線上也沒有明顯反映。但當汽蝕發展到一定程度時,汽泡大量產生,堵塞流道,使(shǐ)泵內液體流動(dòng)的連續性遭到破壞最後造(zào)成泵的抽(chōu)空斷流而發生幹摩擦,由(yóu)於冷卻失(shī)效隔離套渦(wō)流損失發熱嚴重,將導致介質(zhì)溫度和內磁轉子的溫度急劇升高。
根據以上分析我(wǒ)們將采取相應的(de)措施加以預防。
如何改善磁力泵的(de)自潤滑(huá)冷卻條件,防止摩擦副液膜不發生汽化導致幹摩(mó)擦是解決磁力泵內磁轉子退磁的關鍵。同時考慮(lǜ)到所輸送的(de)介質有易揮發(fā)、汽化的性質,可以根據能量守恒的原理,通過降低介質的速度能,提(tí)高靜(jìng)壓能來提高介質的汽化溫度,這樣可以對介質因溫度升高(gāo)而汽(qì)化加以有效預(yù)防。根據以上思路,提出將磁力泵軸和葉輪同時進行改造的方案,將有望能夠徹底解決磁力泵(bèng)內磁轉子退(tuì)磁的問題。具體改造(zào)措(cuò)施如下:
(1)將磁力泵軸由半(bàn)空心改為全空心並且將回流孔鑽透改為通孔,以(yǐ)增加介質的冷卻潤滑過流量。
(2)安裝時使一對滑動軸承的螺旋槽(螺旋槽幫助介質衝洗和(hé)潤滑轉軸,螺旋槽的旋(xuán)向要特別關注)的旋向相吻合(hé),使冷卻介質流動更加流暢,外磁轉子高速旋轉感應渦電流產生(shēng)的熱量(liàng)能及時(shí)帶走,改善滑動(dòng)軸承與泵(bèng)軸和推力環的冷卻潤滑效果,使摩擦(cā)副(fù)之間維持一層液膜,實現液體摩擦。
(3)將葉輪進行切割。在保證效率基(jī)本(běn)不變(biàn)的情況(kuàng)下將葉輪切割,一方麵(miàn)可以通過(guò)降低液體的速度能,提高靜壓能來提高介質的汽(qì)化溫度;另(lìng)一方麵(miàn)也可以減少外(wài)部能量的傳入,以(yǐ)免介質溫度提高而汽化。同時還擴大了磁力(lì)泵的操作範圍,減少了(le)工藝波動對泵的影響。
(4)安裝磁力泵保護係統,當磁(cí)力傳動器的從動部(bù)件在過載情況下運行或內磁轉子因抱(bào)軸卡住時,磁力(lì)傳動器的主、從動部件會自動(dòng)滑脫保護機泵。
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